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字體光柵化

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字體光柵化是將文字從一個向量表示(比如一個TrueType字體)轉化到光柵或者位圖表示的過程。在這個過程中往往涉及一些抗鋸齒技術來使得屏幕上的字體更加平滑易讀。這也經常會涉及「字體微調」技術。

字體光柵化的類型

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沒有抗鋸齒的光柵化圖像
沒有微調的抗鋸齒光柵化圖像
針對RGB平板顯示器的帶有微調和亞像素渲染的光柵化圖像

在一個現代操作系統中,光柵化一般是通過一個共享庫來提供的。這個庫可以內建在操作系統或者桌面環境中,或者在以後被加入。原則上說,每個應用程序可以使用不同的庫來進行字體光柵化,但是實際上操作系統一般更傾向於統一這個庫。

在比較舊的系統和嵌入式系統中,字體是通過預先設置的特定大小的點陣圖形來表示的。但是在大多數現代操作系統中,字體是通過數學的方式來表示的,從而允許任意大小的縮放。

光柵化的最簡單的形式是簡單線條繪製,而沒有任何形式的抗鋸齒。這是最快的方法(即它顯示在屏幕上需要的計算最少)。這種方法的缺點是字形在小尺寸上會變得不清晰。因此,許多字體數據文件包含提示,幫助系統的光柵器決定在哪裡對字形特別麻煩的地方渲染像素,或包含特定的像素大小手工調整過的位圖。

一個更複雜的方法是使用計算機圖形學中的抗鋸齒技術。對於字符邊緣處的每個像素,字符占據了該像素的比例可以確定,並將該像素繪製為對應的不透明度。例如,在白色背景上繪製一個黑色字母時,如果一個像素理想狀態下應被填滿一半(比如用對角線分割),它會被填充50%的灰色。這種方式的簡單應用可以產生模糊的字形。例如,如果一個字符中有一條1像素寬的垂直線,但這條線正好落在兩個像素之間,它在屏幕上會顯示為一個2像素寬的灰線。這種方式以清晰度換取準確性。但是,如今的系統通常將線條的像素坐標強制為整數,這使字形看起來更銳利,但也使得打印出的線條比應有的寬度略寬或略窄。

子像素渲染的細節,呈現出組成白色字體的單個顏色的像素位置

目前使用的光柵化系統

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Microsoft WindowsWindows XP 開始支持 ClearType 渲染。 PDF 通常使用 Adobe CoolType 渲染。

參考文獻

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